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Analisador de Gases Automotivo: como otimizar o aproveitamento deste importante equipamento


Apesar da inspeção veicular obrigatória não ter decolado no país, o uso correto do analisador de gases melhora a eficiência no diagnóstico e facilita a venda de serviços de manutenção

Por: Cláudio de Oliveira Carvalho - 17 de setembro de 2016

A indústria automotiva tem feito um investimento muito elevado na evolução dos seus produtos. O termo mais recorrente atualmente é Eficiência Energética. Isso significa que teremos uma nova onda de motores e tecnologias, algumas novas, outras já conhecidas, mas, agora aplicadas de forma integrada, o que foi possível com a evolução dos sistemas de controle e principalmente pelas redes de comunicações a bordo dos veículos.


A oficina é o local onde iremos enfrentar dia a dia esses desafios, também devemos buscar a eficiência, porém trabalhamos de certa forma com a engenharia reversa, temos que aprender como funciona algo já apresentado e em circulação no mercado. Nossos clientes virão até nós com veículos mais sofisticados, com uma integração eletrônica cada vez mais complexa. Diante deste quadro percebo que a principal mudança na oficina deve ser a busca pela eficiência e isto começa pela cultura dentro da oficina, não temos e não teremos um profissional completo, o que devemos formar é uma equipe que busque o aprendizado e a troca de informações, discuta sobre o veículo, o problema apresentado e trabalhe em equipe para a solução. E na construção deste aprendizado, devemos usar o investimento realizado em equipamentos. Scanner automotivo, analisador de gases, osciloscópio, multímetros, medidor de pressão e vazão de combustível, máquina de teste e limpeza de bicos são ferramentas de trabalho e de estudo também. Devemos realizar leituras e análises, avaliar a estratégia de funcionamento dos sistemas e encontrar a causa e a solução dos problemas.

Vamos então começar com o nosso analisador de gases, muitas oficinas possuem, porém acreditamos que sirva apenas para avaliar o carro antes da inspeção veicular. Na verdade podemos e devemos utilizar o analisador de gases como: ferramenta de vendas de serviço; ferramenta de análise de motores; ferramenta de aprendizado; ferramenta de diagnóstico e ferramenta de Merchandising.

VENDAS DE SERVIÇO:

Dispondo do analisador de gases, quando o cliente traz o carro na sua oficina, mesmo que para uma verificação no sistema de freios, a verificação dos gases de escape pode ser realizada de maneira rápida e gratuita. Caso verifique um nível elevado de gases poluentes, ofereça uma revisão no motor, com o argumento de que os gases poluentes são resultados de queima incompleta, o que aumenta o consumo de combustível. Ex.:

No exemplo ao lado (foto 1), o nível de emissões estava correto, porém, o teste indicou um vazamento no sistema de escape, o que foi solucionado com a troca do tubo intermediário, ou seja uma venda efetuada de peça e de mão de obra.

Foto 1
No exemplo abaixo (foto 2), veículo com excesso de poluentes, mistura pobre, o que se confirmou com problema no bico injetor, revisão que foi aprovada pelo cliente, tendo como base uma demonstração eficaz do problema.

Foto 2
ANÁLISE DE MOTORES

No exemplo ao lado (foto 3), interpretando os valores, comprovou-se excesso de combustível não queimado e oxigênio, isso indica que em algum cilindro a mistura ar/combustível está entrando e saindo sem haver a combustão, o que foi confirmado no teste de compressão.

Foto 3
FERRAMENTA DE APRENDIZADO

Todos nós sabemos que o motor realiza a combustão utilizando um combustível e oxigênio, aprendemos que a queima é um processo químico, no qual os agentes envolvidos sofrerão uma reação e irão desagrupar e reagrupar, mas como nós podemos de fato ver isso?

Através da análise dos gases, e utilizando o aprendizado teórico e confrontá-lo na prática, no dia a dia da oficina, isso solidificará o entendimento e facilitará o diagnóstico, por consequência a solução do problema e a lucratividade da oficina.

Vamos analisar a combustão do motor (foto 4) e entender como se formam os gases analisados após a queima.

Foto 4
Durante a admissão, o motor aspira ar atmosférico que é composto por 78,09%  de Nitrogênio, aproximadamente 20,9 % Oxigênio e 1% de outros gases. Para haver a queima ele receberá um combustível, que pode ser Álcool, Gasolina, GNV ou Diesel. Para cada tipo de combustível, existe uma relação ideal, ou seja, uma quantia de Ar X Combustível. Essa relação chamada estequiométrica foi determinada através de pesquisas.

Durante o processo de queima (combustão) existe a recombinação das moléculas do ar e do combustível, em situação ideal, a combustão na relação estequiométrica resultará na formação de dióxido de carbono (CO2) , vapor d’água (H2O) e nitrogênio (N) que são gases não prejudiciais, mas, devido ao fato que os motores não são 100% eficientes mesmo quando a mistura fornecida é estequiométrica, haverá a formação de outros gases como dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NOx), hidrocarbonetos (HC) e oxigênio (O2).  

Monóxido de carbono (CO), Hidrocarbonetos (H) e Óxidos de Nitrogênio (Nox) são gases que afetam a saúde e o meio ambiente, por este motivo a emissão máxima é regulamentada por leis estaduais.

Quando a mistura é "pobre", existe muito ar e pouco combustível na relação ar/combustível, e, quando a mistura é “rica” há pouco ar e muito combustível nesta relação.

COMBUSTÍVEL RELAÇÃO AR/COMBUSTÍVEL ESTEQUIOMETRIA

Gasolina A

14,7 Kg/1Kg

Álcool (Etanol)

9,0 Kg/1Kg

Gasolina (26% de etanol)

13,3 Kg/1Kg

Diesel

15,2 Kg/1Kg

Metanol

6,4 Kg/1Kg

Propano

15,6 Kg/1Kg

Butano

15,4 Kg/1Kg

Metano

17,2 Kg/1Kg

GLP

15,5 Kg/1Kg

Monóxido de carbono

2,5 Kg/1Kg

Querosene

14,5 Kg/1Kg

Hidrogênio

34,0 Kg/1Kg

Éter

7,7 Kg/1Kg

GMV (Gás Veicular)

16,6 Kg/1Kg

 

Óxidos de Nitrogênio (Nox): o Nitrogênio entra e sai da câmara de combustão sem interferir no processo, porém em algumas situações de temperatura elevada acima de 1400 º C, causadas por carga elevada ou mistura pobre, haverá a combinação do Nitrogênio com o Oxigênio, formando Óxido Nítrico (NO) e Dióxido de Nitrogênio (NO2). Esses gases geralmente não são medidos no analisador por dependerem de situações específicas para sua formação, desta forma o teste seria com o motor sob carga em trânsito ou num dinamômetro. Sua formação não afeta o desempenho do motor, mas os mecanismos que evitam sua formação, como válvula EGR, se não estiverem funcionando perfeitamente elevam o nível de HC e CO.

Hidrocarbonetos (HC): são compostos resultantes da combinação de carbono e hidrogênio, sua presença nos gases de escape é resultado de vapores de gasolina não queimada e é medida em ppm (partes por milhão). Como a combustão nunca é perfeita haverá HC nos gases de escape, porém se a mistura for rica com excesso de combustível e pouco ar, ou se for pobre, dificultando a combustão, seus níveis serão elevados. Problemas no sistema de ventilação do tanque (cânister) e sistema de ignição aumentam sua presença nos gases de escape.

Monóxido de Carbono (CO): é um subproduto resultante da combustão com falta de ar, ou seja mistura rica, quanto mais rica a mistura, maior sua concentração nos gases de escape.

O monóxido de carbono não têm cor, nem sabor, nem cheiro, mas ele é altamente fatal, por isso nunca funcione motores de automóveis em locais sem ventilação, ele pode levar à morte em questão de minutos.

Dióxido de Carbono (CO2): é um ótimo indicador da eficiência da combustão, pois seu índice diminui com mistura rica ou pobre.  Na descarga o seu teor Ideal é da ordem de 14 a 15% para a gasolina e na ordem de 13 a 14% para o álcool, e em torno de 12% para o GNV, ou seja, varia com o tipo de combustível usado e é influenciado pela relação hidrogênio/carbono deste. Também oferece informações sobre a integridade do sistema de escapamento.

Oxigênio (O2): Sempre haverá oxigênio no escapamento, porém quanto menor sua concentração será um indicativo da boa queima, se a mistura estiver pobre ou houver furos no sistema de escape sua concentração aumentará. A presença de níveis elevados de oxigênio e hidrocarboneto indica falhas na combustão, como por exemplo um cilindro com falha na ignição ou na compressão.

Relação da mistura estequiométrica e gases do escape: 

O nível de HC é menor quando a mistura é ideal, devido ao fato de que quase todo o combustível é queimado. Misturas mais pobres ou mais ricas ou ainda falhas de ignição causam aumento do teor de HC, devido à combustão incompleta.

Os níveis de CO são mais baixos quando a relação ar/combustível está próxima da ideal devido à menor sobra de carbono e oxigênio resultantes de uma combustão mais completa.

Misturas ricas causam o aumento do nível de CO, sendo que, partindo da mistura ideal para misturas mais pobres, o efeito é mínimo.

Os níveis de CO2 são mais elevados quando a relação ar/combustível estiver próxima da ideal e diminuem quando a mistura se torna rica ou pobre.

Os níveis de O2 são próximos de zero quando a relação ar/combustível for ideal, devido ao fato de que a maioria do oxigênio é consumida durante a combustão. O teor de O2 nos gases de descarga se mantém baixo quando a mistura enriquece, e aumenta quando a mistura é pobre.

Além da interpretação dos gases e aprendizado da forma de trabalho do motor, também podemos avaliar outras situações. O programa do analisador de gases permite que seja feita verificação oficial, verificação com medições da rpm e temperatura do óleo do motor. Veja as imagem seguinte:

Nesta imagem (foto 5) observe a temperatura do óleo lubrificante. Esta imagem é de um Gol 1.0 ano 2005.

Foto 5
Agora com outro Gol 1.0 ano 95 (foto 6).

Foto 6
Na imagem acima, o eletroventilador já havia acionado cerca de três vezes, o que demonstra que o motor estava aquecido na temperatura normal de trabalho. Podemos observar uma infiltração de ar no escape e também a diferença de temperatura do óleo lubrificante. Isto mostra o porquê da necessidade de utilizar lubrificantes com qualidade e especificações corretas, pois com a evolução dos motores, aumentou a temperatura de trabalho do lubrificante.

Na utilização do analisador de gases, podemos de maneira opcional fazer a leitura de rpm e temperatura do óleo, podemos fazer uma leitura simples ou completa, também podemos avaliar na forma de gráficos conforme imagens abaixo.

LEITURA COMPLETA

Na leitura completa (foto 7), podemos avaliar a relação lambda e a relação estequiométrica ou A/F  do motor, muito útil para diagnósticos nos veículos flex, para avaliar mudanças no combustível.

Foto 7
Leitura Completa sem RPM e Temperatura do óleo (foto 8).

Foto 8
Leitura no Modo Contínuo Simples (foto 9).

Foto 9
Leitura no modo de Gráficos (foto 10).

Foto 10
Leitura Simples com valores Individuais, para análise de apenas 01 elemento, na forma numérica (foto 11).

Foto 11
E na forma gráfica (foto 12).

Foto 12
FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO

O analisador de gases é útil para uma série de diagnósticos, que vão muito além da simples verificação do veículo para um teste de inspeção veicular. Por exemplo:

• Medir a eficiência do motor, identificando consumo excessivo de combustível e ajudando a localizar as causas.

• Identificar a Relação Ar X Combustível em motores Flex.

• Identificar problemas da parte elétrica, mecânica e alimentação de combustível.

• Identificar problemas no sistema PCV.

• Realizar testes na válvula do cânister.

• Identificar vazamento de vapores de combustível, pela tampa, módulo de combustível, mangueiras.

• Verificar a presença de gases da combustão no sistema de arrefecimento, o que indica problemas na junta ou no cabeçote.

• Identificar entradas falsas de ar, que causam falhas em acelerações.

• Testar a qualidade e o nível de contaminação do óleo lubrificante.

• Testar a presença de combustível em motores que não querem funcionar.

• Identificar vazamentos no escapamento (oportunidade para venda).

• Testar a eficiência do Catalisador (oportunidade para venda).

Por suas utilidades o analisador de gases pode comprovar a relação estequiométrica sem uso do scanner, muito útil em motores flex. Também pode esclarecer para os clientes que acreditam que o carro está com consumo de combustível acima do normal, sendo possível de forma precisa verificar a qualidade da queima, se estiver dentro dos valores corretos indica que o motor está sendo eficiente e que a busca pela economia deverá ser feita repassando outros pontos, com calibragem de pneus, uso de lubrificantes e maneira de dirigir.

Verificando Relação A/F (foto 13).

Foto 13
Avaliando Consumo de combustível (foto 14).

Foto 14
FERRAMENTA DE MERCHANDISING

O cliente é observador (foto 15), quando ele é atendido na oficina, verifica sua limpeza, organização, a presença e utilização de equipamentos de diagnósticos, o nível de conhecimento e metodologia de trabalho da oficina. Isso cria uma ótima imagem e uma confiança que o inspira a manter seu veículo realizando as manutenções na sua oficina. Cada cliente satisfeito, e que tenha essa imagem positiva em mente será um aliado na divulgação da sua oficina, do seu trabalho e com certeza novos clientes virão por indicação.

Foto 15
CONCLUSÃO

As oficinas que possuem analisador de gases devem fazer a revisão dos mesmos e utilizá-los de maneira efetiva, pois é um investimento de alto valor e um equipamento de precisão que não deve ser ignorado, ao contrário, podemos e devemos explorar suas funcionalidades para tornar a oficina um local mais eficiente na venda de serviços, no diagnóstico e na solução dos problemas. Quem não possui um analisador de gases, é um ótimo momento, pois todo conhecimento demanda um período para entendimento e assimilação. Com a evolução dos motores, as discrepâncias entre um com bom desempenho e outro com baixo desempenho será mínima, cada vez mais sutis, o que exigirá conhecimento e equipamentos dedicados para uma melhor e correta análise e interpretação das informações obtidas. Talvez no futuro a inspeção veicular seja retomada, o que irá demandar conhecimento e prática, quem possuir terá uma vantagem, mas mesmo que isso não venha acontecer, vamos fazer valer nosso investimento hoje, na melhoria do serviço, do nível de conhecimento e também é claro ajudando a diminuir os níveis de poluição, o que será benéfico a todos.